电子元器件行业海外硬科技龙头复盘研究系列之五 ：复盘海外光掩膜行业龙头发展之路，给我们带来哪些启示？

行业研究 2023年9月28日 看好/维持 行业报告 电子元器件 电子元器件行业：复盘海外光掩膜行业龙 东头发展之路，给我们带来哪些启示？ 分析师 刘航 电话：021-25102913 邮箱：liuhang-yjs@dxzq.net.cn 执业证书编号：S1480522060001 兴——海外硬科技龙头复盘研究系列之五证 券 股投资摘要： 份 有行业现状：高端掩膜版国产化率不足3%，光掩膜上游材料和设备亟待突破。掩模版是半导体制造工艺中的关键材料，是下游限产品精度和质量的决定因素之一。从成本结构来看，光掩膜约占芯片材料总成本的13%。据SEMI数据显示，2018-2022年，公全球半导体掩膜版市场规模由40.41亿美元增长至49亿美元，复合年均增长率达4.9%。半导体芯片掩膜版的主要厂商为晶圆司厂自行配套的掩膜版工厂和独立第三方掩膜版生产商，独立第三方掩膜版的市场份额主要被日系厂商所占据。半导体光掩膜证版的图形尺寸、精度及制造技术要求不断提高，高端光掩膜版国产化率仅为3%。在光罩的制备上我国半导体掩膜版产业同样券面临高端设备、材料被国外厂商垄断的情况。掩膜版设备主要被日本、美国和德国等厂商占据，后道工艺细分设备被德国蔡研司和Lasertec等厂商所垄断，光掩膜上游材料也基本被日系厂商占据。 究 报复盘海外光掩膜行业龙头发展之路，给我们带来哪些启示？日本在产业链上游设备和材料方面具备明显的优势，特别是涂胶、 告CD量测和缺陷检测设备优势较为突出，凭借这一优势，日系厂商合计占据全球独立第三方光掩膜市场份额60%以上。在EUV 光掩膜的缺陷检验设备中，Lasertec公司占据全球市场约100%的份额，Lasertec公司近年来业绩快速增长，享受行业发展红 利，并不断进行抢占市场份额。日系厂商在设备某些特定细分领域取得垄断地位，以及在上游材料领域的先发优势，使得日本企业占据较高的光掩膜市场份额。Toppan公司在1959年开始研发平面型晶体管掩膜版，通过横向并购杜邦光掩模，并积极获取大客户订单，逐步成长为世界级龙头公司。Toppan公司是唯一具有全球生产网络的光掩膜版制造商，生产基地遍布亚洲、 北美和欧洲。Toppan公司抓住了先进工艺的发展机遇，在EUV领域推动EUV掩膜版大规模量产。通过复盘海外龙头Toppan的成长之路，希望对于国内半导体光掩膜行业有一定借鉴作用。我们分析认为：①光掩膜厂商需要依靠大客户实现know-how，在特定时期需要通过并购拓展客户；②光掩膜厂商需要同时在多元化产品（90nm以上KRF光掩模）以及先进制程产品（7nm及以下EUV）取得突破，才能占据较高市场份额，成为世界级的龙头公司。 掩膜版国产替代需求迫切，我国大陆光掩膜厂商营收规模与福尼克斯等海外龙头厂商仍有较大差距。我国掩膜版行业当前正处于发展初期，市场增长潜力较大、追随者较少。我国掩膜版行业起步较晚，2017年新注册企业数量创历史高峰，为28家。 从掩膜版产业主要应用领域来看，中国光掩膜版领域的一级市场投资主要分布在C轮以下，我们认为未来光掩膜行业壁垒有望提升。 投资策略：受益于先进制程与国产替代双轮驱动，光掩膜行业有望迎来黄金发展期，建议以核心竞争力和未来布局卡位为抓手精选个股，受益标的：路维光电、清溢光电。 风险提示：下游需求不及预期、技术迭代风险、客户拓展不及预期、中美贸易摩擦加剧。 行业重点公司盈利预测与评级 简称 EPS(元) PE PB 评级 2022A 2023E 2024E 2025E 2022A 2023E 2024E 2025E 路维光电 0.90 0.92 1.32 1.73 48.52 35.97 24.98 19.05 3.06 - 清溢科技 0.37 0.55 0.79 1.06 49.03 38.15 27.07 20.33 3.40 - 资料来源：同花顺iFinD、公司财报、东兴证券研究所（未覆盖公司盈利预测取自同花顺iFinD一致预测） P2 东兴证券深度报告 电子元器件行业：复盘海外光掩膜行业龙头发展之路，给我们带来哪些启示？ 目录 1.行业现状：高端掩膜版国产化率不足3%，光掩膜上游材料和设备亟待突破4 1.1光掩膜占芯片材料总成本的13%，高端掩膜版国产化率不足3%4 1.2技术不断迭代，上游材料与设备被国外厂商垄断7 2.复盘海外光掩膜行业龙头发展之路，给我们带来哪些启示？10 2.1为什么日本企业占据较高的光掩膜市场份额？10 2.2复盘海外龙头Toppan的成长之路，带给我们什么启示？12 3.我国光掩模行业发展仍处于初期，一级市场投融资较为活跃14 4.投资建议15 5.风险提示16 相关报告汇总17 插图目录 图1：掩膜版的功能类似于传统照相机的“底片”4 图2：掩膜版在半导体制造生产中至关重要4 图3：光掩膜约占芯片材料总成本的13%，仅次于硅片4 图4：半导体掩膜版产品示意图5 图5：不同制程半导体掩膜版的市场占比5 图6：掩膜版产业链梳理5 图7：预计2023年半导体掩膜版市场规模将继续增长至50.98亿美元6 图8：晶圆厂配套的掩膜版占全球半导体市场规模的65%6 图9：全球第三方半导体掩膜版厂商日本和中国台湾份额较高6 图10：独立半导体掩膜版厂商上下游技术迭代快，对于头部厂商提出了较高要求7 图11：半导体掩膜版的OPC效果8 图12：PSM半导体掩膜版消除干涉现象效果图8 图13：半导体掩模版的套刻层数越来越多，位置/套刻精度控制难度越来越大9 图14：Lasertec公司产品覆盖光掩模基板检测、光掩模检测，特别是EUV光掩模检测全球领先11 图15：晶圆制造设备市场占比较高的主要是亚太地区11 图16：未来3nm先进制程晶圆制造设备市场快速增长11 图17：Lasertec公司近5年年复合增速为60.37%12 图18：2022年Lasertec公司CAPEX为231.41亿日元12 图19：Toppan公司光掩膜业务发展历程12 图20：Toppan公司生产基地遍布全球，独立光掩模市场份额明显提升13 图21：受益于摩尔定律和EUV光刻机迭代升级，Toppan公司技术路径将不断演进13 图22：预计2028年我国掩膜版行业市场规模将达到360亿元14 图23：我国光掩膜厂商营收与海外龙头厂商仍有较大差距14 图24：我国掩膜版企业主要分为三个梯队14 图25：中国掩膜版行业企业战略集群状况14 P3 东兴证券深度报告 电子元器件行业：复盘海外光掩膜行业龙头发展之路，给我们带来哪些启示？ 图26：2017年我国新注册光掩膜企业数量达历史高峰，为28家15 表格目录 表1：掩膜版制造核心装备大多依赖进口9 表2：国内厂商在基板研磨和镀铬方面有待突破10 表3：日系设备在EUV相关光掩膜设备占据较高市场份额10 表4：2022年中国大陆主要的光掩膜企业融资15 P4 东兴证券深度报告 电子元器件行业：复盘海外光掩膜行业龙头发展之路，给我们带来哪些启示？ 1.行业现状：高端掩膜版国产化率不足3%，光掩膜上游材料和设备亟待突破 1.1光掩膜占芯片材料总成本的13%，高端掩膜版国产化率不足3% 掩模版是半导体制造工艺中的关键材料，用于半导体制造的光刻环节。半导体制造的光刻是指通过曝光工序，在晶圆表面的光刻胶上刻画出电路图形，然后通过显影、刻蚀等工艺流程，最终将电路图形转移到晶圆上的过程。 图1：掩膜版的功能类似于传统照相机的“底片” 资料来源：清溢光电招股书，东兴证券研究所 掩膜版是承载图形设计和工艺技术等知识产权信息的载体，光掩膜约占芯片材料总成本的13%。掩膜版是下游产品精度和质量的决定因素之一。从成本结构来看，光掩膜约占芯片材料总成本的13%。 图2：掩膜版在半导体制造生产中至关重要图3：光掩膜约占芯片材料总成本的13%，仅次于硅片 学品 % 抛光材料 7% 光刻胶 12% 12% 硅片 38% 电子特气 光掩膜 其他 湿化 5 13% 13% 资料来源：龙图光罩招股书，东兴证券研究所资料来源：腾讯网，SEMI，东兴证券研究所 P5 东兴证券深度报告 电子元器件行业：复盘海外光掩膜行业龙头发展之路，给我们带来哪些启示？ 按照半导体制程来划分，130nm以上半导体掩膜版占比为54%，28-90nm占比为33%，28nm以上占比为 13%。 图4：半导体掩膜版产品示意图图5：不同制程半导体掩膜版的市场占比 28nm以上[百分 比] 28-90nm 33% 130nm以上 54% 资料来源：SEMI，冠石科技公司公告，东兴证券研究所资料来源：SEMI，冠石科技公司公告，东兴证券研究所 目前，掩膜版产业链包括上游核心材料及设备、中游掩膜版制造和下游半导体及相关产业。掩膜版产业的上游包括掩膜版核心材料及其制造设备，即掩膜版玻璃基板、掩膜版遮光膜等；中游根据产品的不同分为铬版、 干版、液体凸版和凸版；根据组成成分的不同，可分为树脂/玻璃基板掩膜版、乳胶/硬质遮光膜掩膜版等。下游主要涉及半导体及相关产业市场，具体包括IC制造、IC封装测试、半导体器件等。 图6：掩膜版产业链梳理 资料来源：前瞻产业研究院，东兴证券研究所 P6 东兴证券深度报告 电子元器件行业：复盘海外光掩膜行业龙头发展之路，给我们带来哪些启示？ 据SEMI数据显示，2018-2022年，全球半导体掩膜版市场规模由40.41亿美元增长至49亿美元，复合年均增长率达4.9%，预计2023年半导体掩膜版市场规模将继续增长至50.98亿美元。 图7：预计2023年半导体掩膜版市场规模将继续增长至50.98亿美元 资料来源：中商产业研究院，SEMI，东兴证券研究所 半导体芯片掩膜版的主要厂商为晶圆厂自行配套的掩膜版工厂（captivesuppliers）和独立第三方掩膜版生产商，独立第三方掩膜版的市场份额主要被日系厂商所占据。根据SEMI数据，晶圆厂自行配套的掩膜版工厂占据65%的份额；在独立第三方掩膜版市场，半导体芯片掩膜版技术主要由美国福尼克斯、日本DNP和 Toppan掌握，市场集中度较高。晶圆制造厂先进制程（45nm以下）所用的掩膜版大部分由自己的专业工厂生产，但对于45nm以上等比较成熟的制程所用的标准化程度更高的掩膜版，晶圆厂出于成本的考虑，更倾向于向独立第三方掩膜版厂商进行采购。 2% 2% DNP8% Photronic s10% Toppan晶圆厂 11%/IDM厂 65% 图8：晶圆厂配套的掩膜版占全球半导体市场规模的65%图9：全球第三方半导体掩膜版厂商日本和中国台湾份额较高 中国台湾光罩 2% HOYA 市场份额其他 HOYA 中国台湾光罩 6% 市场份额 6%6% Toppan31% DNP 23% Photronics 28% 其他 资料来源：SEMI，龙图光罩招股书，东兴证券研究所资料来源：SEMI，龙图光罩招股书，东兴证券研究所 半导体光掩膜版的图形尺寸、精度及制造技术要求不断提高，促使高精度、低线宽半导体光掩膜版的市场需求明显增加，但高端光掩膜版国产化率仅为3%。目前我国半导体掩膜版厂商主流产品制程以350-130nm 为主，国际厂商主流产品制程以100-50nm为主，我国中高端半导体光掩膜版产品主要仍依赖于进口，国 P7 东兴证券深度报告 电子元器件行业：复盘海外光掩膜行业龙头发展之路，给我们带来哪些启示？ 产化率较低。根据中国电子协会数据统计，目前中国半导体光掩膜版的国产化率约为10%，90%仍需要进口，而高端光掩膜版国产化率仅为3%。 1.2技术不断迭代，上游材料与设备被国外厂商垄断 独立第三方半导体掩模版厂商既需要快速理解并转换上游芯片设计要求，又要充分了解下游晶圆制造工艺需求，需要有较强的上下游匹配能力。第三方光掩膜厂商根据上游芯片设计公司（Fabless）提供的设计版图， 及下游晶圆制造厂商（Foundry和IDM）提供的制作工艺要求，设计并制作出同时满足芯片设计公司和晶圆制造厂要求的、用于晶圆